क्या एल्युमीनियम सौर पैनलों के लिए अच्छा है?

एल्युमीनियम (या अमेरिकी अंग्रेजी और कनाडाई अंग्रेजी में एल्युमीनियम) एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक अल और परमाणु क्रमांक 13 है। एल्युमीनियम का घनत्व अन्य सामान्य धातुओं की तुलना में कम है, जो स्टील का लगभग एक तिहाई है। इसका ऑक्सीजन के प्रति गहरा आकर्षण है और हवा के संपर्क में आने पर यह सतह पर ऑक्साइड की एक सुरक्षात्मक परत बनाता है। एल्युमीनियम अपने रंग और प्रकाश को प्रतिबिंबित करने की अपनी महान क्षमता दोनों में, चांदी जैसा दिखता है। यह नरम, गैर-चुंबकीय और तन्य है। इसका एक स्थिर आइसोटोप है, 27Al; यह आइसोटोप बहुत आम है, जो एल्यूमीनियम को ब्रह्मांड में बारहवां सबसे आम तत्व बनाता है। 26Al की रेडियोधर्मिता का उपयोग रेडियोडेटिंग में किया जाता है।

रासायनिक रूप से, एल्यूमीनियम बोरॉन समूह में एक संक्रमण-पश्चात धातु है; जैसा कि समूह के लिए सामान्य है, एल्यूमीनियम मुख्य रूप से +3 ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक बनाता है। एल्यूमीनियम धनायन Al3+ छोटा और अत्यधिक आवेशित है; इस प्रकार, यह ध्रुवीकरण कर रहा है, और एल्युमीनियम के बंधन सहसंयोजकता की ओर प्रवृत्त होते हैं। ऑक्सीजन के प्रति मजबूत आत्मीयता, ऑक्साइड के रूप में प्रकृति में ऑक्सीजन के साथ एल्यूमीनियम के सामान्य जुड़ाव की ओर ले जाती है; इस कारण से, एल्यूमीनियम पृथ्वी पर मुख्य रूप से क्रस्ट में चट्टानों में पाया जाता है, जहां यह ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद तीसरा सबसे प्रचुर तत्व है, न कि मेंटल में, और वस्तुतः कभी भी मुक्त धातु के रूप में नहीं।

एल्यूमीनियम की खोज की घोषणा 1825 में डेनिश भौतिक विज्ञानी हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड ने की थी। एल्युमीनियम का पहला औद्योगिक उत्पादन 1856 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ हेनरी एटियेन सैंट-क्लेयर डेविल द्वारा शुरू किया गया था। 1886 में फ्रांसीसी इंजीनियर पॉल हेरॉल्ट और अमेरिकी इंजीनियर चार्ल्स मार्टिन हॉल द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया के साथ एल्युमीनियम जनता के लिए अधिक उपलब्ध हो गया, और एल्युमीनियम के बड़े पैमाने पर उत्पादन के कारण उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में इसका व्यापक उपयोग हुआ। प्रथम और द्वितीय विश्व युद्धों में, एल्यूमीनियम विमानन के लिए एक महत्वपूर्ण रणनीतिक संसाधन था। 1954 में, तांबे को पछाड़कर एल्युमीनियम सबसे अधिक उत्पादित अलौह धातु बन गया। 21वीं सदी में, संयुक्त राज्य अमेरिका, पश्चिमी यूरोप और जापान में परिवहन, इंजीनियरिंग, निर्माण और पैकेजिंग में अधिकांश एल्यूमीनियम की खपत होती थी।

पर्यावरण में इसकी व्यापकता के बावजूद, कोई भी जीवित जीव चयापचय में एल्यूमीनियम लवण का उपयोग नहीं करता है, लेकिन पौधों और जानवरों द्वारा एल्यूमीनियम को अच्छी तरह से सहन किया जाता है। इन लवणों की प्रचुरता के कारण, उनकी जैविक भूमिका की संभावना निरंतर रुचि का विषय है, और अध्ययन जारी है।

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यह भी देखें: एल्यूमीनियम मिश्र धातु

2016 में एल्यूमीनियम का वैश्विक उत्पादन 58.8 मिलियन मीट्रिक टन था। यह लोहे (1,231 मिलियन मीट्रिक टन) को छोड़कर किसी भी अन्य धातु से अधिक है।[138][139]

एल्युमीनियम लगभग हमेशा मिश्रधातु होता है, जो इसके यांत्रिक गुणों में उल्लेखनीय रूप से सुधार करता है, खासकर जब तड़का लगाया जाता है। उदाहरण के लिए, सामान्य एल्युमीनियम फ़ॉइल और पेय पदार्थ के डिब्बे 92% से 99% एल्युमीनियम की मिश्रधातु हैं।[140] मुख्य मिश्रधातु एजेंट तांबा, जस्ता, मैग्नीशियम, मैंगनीज और सिलिकॉन (उदाहरण के लिए, ड्यूरालुमिन) हैं, जिनमें वजन के हिसाब से अन्य धातुओं का स्तर कुछ प्रतिशत होता है। [141] एल्युमीनियम, गढ़ा और ढाला दोनों, मैंगनीज, सिलिकॉन, मैग्नीशियम, तांबा और जस्ता सहित अन्य के साथ मिश्रित किया गया है। [142] उदाहरण के लिए, मिश्र धातुओं का किनाल परिवार ब्रिटिश रासायनिक निर्माता इंपीरियल केमिकल इंडस्ट्रीज द्वारा विकसित किया गया था।

एल्यूमीनियम कर सकता है

एल्युमीनियम धातु के प्रमुख उपयोग हैं:

• परिवहन (ऑटोमोबाइल, विमान, ट्रक, रेलवे कार, समुद्री जहाज, साइकिल, अंतरिक्ष यान, आदि)। एल्युमीनियम का उपयोग इसके कम घनत्व के कारण किया जाता है;

• पैकेजिंग (डिब्बे, पन्नी, फ्रेम, आदि)। एल्युमीनियम का उपयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि यह गैर-विषाक्त (नीचे देखें), गैर-अवशोषित और स्प्लिंटर-प्रूफ है;

• भवन और निर्माण (खिड़कियाँ, दरवाजे, साइडिंग, भवन के तार, शीथिंग, छत, आदि)। चूंकि स्टील सस्ता है, एल्यूमीनियम का उपयोग तब किया जाता है जब हल्कापन, संक्षारण प्रतिरोध, या इंजीनियरिंग विशेषताएं महत्वपूर्ण होती हैं;

• बिजली से संबंधित उपयोग (कंडक्टर मिश्र धातु, मोटर, और जनरेटर, ट्रांसफार्मर, कैपेसिटर, आदि)। एल्युमीनियम का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह अपेक्षाकृत सस्ता है, अत्यधिक प्रवाहकीय है, इसमें पर्याप्त यांत्रिक शक्ति और कम घनत्व है, और संक्षारण प्रतिरोधी है;

• खाना पकाने के बर्तनों से लेकर फर्नीचर तक, घरेलू सामानों की एक विस्तृत श्रृंखला। कम घनत्व, अच्छी उपस्थिति, निर्माण में आसानी और स्थायित्व एल्यूमीनियम के उपयोग के प्रमुख कारक हैं;

• मशीनरी और उपकरण (प्रसंस्करण उपकरण, पाइप, उपकरण)। एल्युमीनियम का उपयोग इसके संक्षारण प्रतिरोध, गैर-पायरोफोरिसिटी और यांत्रिक शक्ति के कारण किया जाता है।

• पोर्टेबल कंप्यूटर केस. वर्तमान में मिश्र धातु के बिना शायद ही कभी उपयोग किया जाता है, [144] लेकिन एल्यूमीनियम को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है और स्वच्छ एल्यूमीनियम का अवशिष्ट बाजार मूल्य है: उदाहरण के लिए, प्रयुक्त पेय कैन (यूबीसी) सामग्री का उपयोग मैकबुक एयर लैपटॉप, पिक्सेल 5 स्मार्टफोन या समिट लाइट स्मार्टवॉच के इलेक्ट्रॉनिक घटकों को घेरने के लिए किया गया था।

सोलर पैनल के लिए सामग्री क्या है?

सौर फ्रेम के लिए सामग्री 6063 एल्यूमीनियम मिश्र धातु है।

एए 6063 एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु है, जिसमें मिश्र धातु तत्व के रूप में मैग्नीशियम और सिलिकॉन होते हैं। इसकी संरचना को नियंत्रित करने वाले मानक का रखरखाव एल्युमीनियम एसोसिएशन द्वारा किया जाता है। इसमें आम तौर पर अच्छे यांत्रिक गुण होते हैं और यह गर्मी से उपचार योग्य और वेल्ड करने योग्य होता है। यह ब्रिटिश एल्यूमीनियम मिश्र धातु HE9 के समान है।

6063 एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम मिश्र धातु है। यह एनोडाइजिंग के लिए उपयुक्त बहुत चिकनी सतहों के साथ जटिल आकृतियों को बनाने की अनुमति देता है और इसलिए यह खिड़की के फ्रेम, दरवाजे के फ्रेम, छत और साइन फ्रेम जैसे दृश्यमान वास्तुशिल्प अनुप्रयोगों के लिए लोकप्रिय है।

रासायनिक संरचना

6063 की मिश्र धातु संरचना है: एल्यूमिनियम एआईओवाई 6063

संघटक तत्व	न्यूनतम (वजन के अनुसार%)	अधिकतम (वजन के अनुसार%)
एल्यूमिनियम (अल)	97.50%	99.35%
मैग्नीशियम (एमजी)	0.45%	0.90%
सिलिकॉन (Si)	0.20%	0.60%
आयरन (Fe)	0	0.35%
क्रोमियम (Cr)	0	0.10%
तांबा (घन)	0	0.10%
मैंगनीज (एमएन)	0	0.10%
टाइटेनियम (टीआई)	0	0.10%
जिंक (एसएन)	0	0.10%
अन्य	0	कुल 0.15% (प्रत्येक 0.05%)

यांत्रिक विशेषताएं:

6063-टी5

T5 टेम्परेचर 6063 में 13 मिलीमीटर (0.5 इंच) तक की मोटाई में कम से कम 140 MPa (20,000 psi) और 13 मिमी (0.5 इंच) मोटाई में 130 MPa (19,000 psi) की अंतिम तन्य शक्ति है, और 13 मिलीमीटर (0.5 इंच) तक कम से कम 97 MPa (14,000 psi) की उपज शक्ति है। 90 एमपीए (13,000 पीएसआई) 13 से 25 मिमी (0.5 से 1 इंच) तक। इसमें 8% का बढ़ाव है।

6063-टी6

टी6 टेम्परेचर 6063 की अंतिम तन्य शक्ति कम से कम 190 एमपीए (28,000 पीएसआई) और उपज शक्ति कम से कम 160 एमपीए (23,000 पीएसआई) है। 3.15 मिलीमीटर (0.124 इंच) या उससे कम मोटाई में, इसका बढ़ाव 8% या अधिक होता है; मोटे हिस्सों में इसका बढ़ाव 10% है।

निष्कर्ष

6063 का उपयोग वास्तुशिल्प निर्माण, खिड़की और दरवाजे के फ्रेम, पाइप और ट्यूबिंग और एल्यूमीनियम फर्नीचर के लिए किया जाता है। इसलिए यह सौर पैनलों में उपयोग के लिए अच्छा है।